Připojení k internetu věcí a výhody jediného ekosystému

Samotná rádia musí samozřejmě splňovat nejvyšší standardy kvality a výkonu. Wi-Fi, Bluetooth a Zigbee jsou ale také bohatě vybavené komunikační technologie, které nabízejí širokou škálu cenných funkcí. Špičkoví výrobci OEM zařízení proto také potřebují účinné prostředky, vysoce integrované s RF IC, pro vývoj aplikací pro připojení a pro upgrade těchto aplikací, jak se mění standardy RF a objevují se nové funkce.

WICED

Dnes nejoblíbenější volbou platformy pro designéry zařízení, která se připojují přes Wi-Fi, Bluetooth nebo Zigbee - nebo kombinací těchto technologií - je WICED (Wireless Internet Connectivity for Embedded Devices), integrované řešení pro vývoj hardwaru, softwaru a aplikací poskytované společností Cypress Semiconductor pro zařízení internetu věcí (IoT). Platforma WICED zahrnuje WICED Studio, jediné společné vývojové prostředí pro více bezdrátových technologií. WICED Studio obsahuje zjednodušené aplikační programovací rozhraní (API), fragmenty kódu, ukázkové aplikace a cloudové agenty. Dohromady tyto prvky poskytují vysoce efektivní zdroj, který urychluje proces vývoje.

Řešení WICED, které bylo úspěšné, není zastřením skutečnosti, že implementace Wi-Fi nebo kombinovaného čipu Wi-Fi + Bluetooth nebo Wi-Fi + Zigbee do designu konečného produktu je složitý a zdlouhavý úkol. Tyto standardy se v průběhu mnoha let vyvíjely, aby poskytly obrovskou škálu funkcí, což znamená, že odpovídající konfigurace protokolů vyžaduje hluboké znalosti standardů.

I na fyzické vrstvě je zapotřebí značné odborné znalosti k provedení úspěšného návrhu antény a zajištění shody s příslušnými předpisy RF uloženými na regionální nebo národní úrovni při zachování souladu s průmyslovými standardy pro Wi-Fi, Bluetooth a Zigbee, aby zajistit interoperabilitu s jakýmkoli jiným kompatibilním zařízením.

Vzhledem ke komplexní povaze standardů Wi-Fi, Bluetooth a Zigbee a bohatství funkcí, které poskytují, je třeba bohatě představovat samotné vývojové prostředí WICED Studio. Návrhář si bude nevyhnutelně potřebovat čas, aby se s ním seznámil, stejně jako s jakýmkoli sofistikovaným nástrojem.

Pro největší výrobce zařízení na světě není obtížné věnovat čas mnoha technikům na získání odborných znalostí v implementaci aplikací pro připojení Wi-Fi, Bluetooth nebo Zigbee a na učení se používání vhodných nástrojů. Ale na masovém trhu malých a středních výrobních podniků (MSP) musí být inženýrské úsilí zaměřeno na základní aplikaci, nikoli na periferní funkce, jako je připojení k internetu. Platformy pro vývoj bezdrátového připojení a rádiové technologie, které podporují, nelze rychle vyzvednout a snadno implementovat malými a středními podniky, aniž by to narušilo hlavní poslání designového týmu.

Malé a střední podniky

Malé a střední podniky však budou chtít těžit z výkonu, osvědčené interoperability a rychlé upgradovatelnosti, které nabízí portfolio integrovaných obvodů WICED, stejně jako přední světoví výrobci OEM. Normální model, kterým výrobci integrovaných obvodů dodávají své výrobky malým a středním podnikům, je samozřejmě prostřednictvím distributorů elektronických součástek.

Ale v případě platformy WICED je primární způsob podpory malých a středních podniků Cypress jiný. Je to proto, že potřeby malých a středních podniků, které vyrábějí zařízení IoT, jsou složité a rozsáhlé a zahrnují mnohem více než pouhou integraci čipu do designu desky. OEM zařízení všech velikostí IoT musí také zajistit:

• dodržování předpisů, testování interoperability a koexistence kmitočtových pásem
• připojení ke cloudové službě
• vývoj integrované aplikace pro připojení umožňující funkce, jako je ověřování a identifikace, cloudová certifikace, monitorování stavu a přenos dat ze senzorů na server
• vývoj cloudové aplikace a grafického uživatelského rozhraní, pomocí kterého mohou operátoři s ní interagovat
• v některých případech také vývoj mobilní aplikace

Proto společnost Cypress vytvořila ekosystém pro malé a střední podniky, které se mohou v případě potřeby postarat o celou konektivitu a cloudový prvek návrhu systému a ponechat OEM volnost soustředit se výhradně na svou základní aplikaci. Tento ekosystém se skládá z dodavatelů RF modulů třetích stran, poskytovatelů inženýrských a cloudových služeb, prodejců s přidanou hodnotou a výrobců originálního designu (ODM).

Tento ekosystém poskytuje integrované řešení kombinující prvky hardwaru, softwaru a cloudových služeb, které jsou všechny kompatibilní s ostatními částmi partnerského ekosystému, které společnost Cypress vyvinula.

Výzvy spojené s připojením zařízení IoT

Zkušenosti ukazují, že malé a střední podniky se při implementaci bezdrátového připojení pro zařízení IoT běžně setkávají se třemi typy obtížnosti:

1. Definice požadavků na bezdrátové připojení - Wi-Fi, Bluetooth, Bluetooth Low Energy (BLE) a Zigbee se používají v aplikacích, které implementují funkce, jako je přístup k internetu, streamování obsahu, ovládání a monitorování. Ale která technologie je nejlepší pro každý jednotlivý požadavek aplikace a soubor provozních podmínek? Pro neodborníky je těžké procházet mnoha provozními režimy a možnostmi konfigurace v každé z těchto RF technologií.
2. Vývoj softwaru - neustále se měnící standardy a protokoly zastrašují malé a střední podniky a komplexní softwarové vývojové sady (SDK) a ovladače, které se používají v bezdrátových řešeních, odčerpávají vývojové prostředky z hlavních úkolů návrhu.
3. Přeměna návrhových návrhů IoT na životaschopné komerční produkty - integrace bezdrátového hardwaru a softwaru, podpora cloudu, vestavěné aplikace a mobilní aplikace vyžaduje odborné znalosti v různých doménách. Funkční testování a testování a ověřování shody s předpisy jsou zdlouhavé a nákladné procesy.

Cílem partnerského ekosystému Cypress je eliminovat všechny tyto potíže poskytnutím kombinace běžně dostupných hardwarových a softwarových modulů spolu se službami a podporou (viz obrázek 1). Ekosystém se může postarat nejen o implementaci bezdrátového připojení krátkého dosahu, ale také o vývoj vestavěných a cloudových aplikací, poskytování cloudových služeb a shodu s předpisy a ověřování.

Obr.1: Prvky partnerského ekosystému Cypress umožňují rychlou implementaci návrhů IoT založených na bezdrátových integrovaných obvodech WICED

Základem řešení pro malé a střední podniky je portfolio Cypress WICED rádiových integrovaných obvodů a řadičů Wi-Fi, Bluetooth a Zigbee, podporované společnou sadou WICED Software Development Kit (SDK). Důvod, proč je partnerský ekosystém schopen zjednodušit a urychlit vývoj produktů IoT pro malé a střední podniky, je však ten, že poskytuje druh technické „abstrakční vrstvy“ od integrovaných obvodů a jejich firmwaru. Dělá to tak, že poskytuje bohatou sadu hotových produktů a schopností založených na rámci WICED (viz obrázek 2).

Bezdrátové připojení je poskytováno v hardwarové formě jako moduly od partnerů, jako jsou Murata, SPIL a USI. Prodejci s přidanou hodnotou, jako jsou Laird, Inventek a Lantronix, rozšiřují tuto nabídku o certifikované moduly připravené k použití a integrovanou softwarovou podporu. To dává vývojářům produktů OEM řešení na klíč, které čerpá z rozsáhlých zkušeností prodejců s přidanou hodnotou a schopnosti poskytovat hloubkovou podporu.

Obr. 2: Partneři ekosystému WICED nabízejí odborné znalosti v různých doménách

Technologičtí partneři zajišťují zrychlený vývoj vestavěných aplikací. Uživatelé modulů založených na platformě WICED mohou svůj hardware doplnit integrovanými softwarovými nástroji a produkty k:

Zjednodušte SDK poskytnutím rozhraní vyšší úrovně

Poskytněte konzervované řešení, aby výrobci OEM museli pouze psát své aplikace, aby mohli běžet na hotové platformě

Využijte předem připravené aplikace, které poskytují běžné funkce

• Integrujte cloudového agenta buď v ROM, nebo v softwaru
• Spravujte zajišťování cloudových agentů ve výrobním místě
• Umožněte okamžité připojení a identifikaci „věci“ malých a středních podniků v cloudu
• Partnerský ekosystém zahrnuje také poskytovatele cloudových služeb, jako jsou Amazon Web Services a IBM Bluemix: podpora cloudových API těchto poskytovatelů je integrována do platformy WICED. Další partneři WICED jsou specialisté na vývoj cloudových aplikací: v mnoha případech mohou napsat cloudovou aplikaci pro práci s více poskytovateli cloudových služeb, což zákazníkovi umožní vybrat si poskytovatele podle svého výběru.
• Ostatní ekosystémoví partneři jsou specialisté na mobilní aplikace a mohou zákazníkům poskytovat předem připravené aplikace, které lze upravit tak, aby splňovaly jejich konkrétní požadavky.
• Souhrn schopností každého typu partnera je uveden na obrázku 3.

Obrázek 3: OEM mohou k podpoře implementace bezdrátového systému použít jeden nebo více typů partnerů

Všechny tyto zdroje pro partnery jsou k dispozici stejně pro podporu jakéhokoli z velmi širokého spektra produktů WICED RF uvedených v Průvodci výběrem produktů Cypress pro řešení IoT, který je k dispozici online na

https://community.cypress.com/docs/DOC-3021

. Dokument obsahuje více než 100 produktů konektivity od společnosti Cypress i od různých strategických partnerů v rámci ekosystému Cypress.

Závěr

Celý partnerský ekosystém je vybrán, prověřen, vyškolen a monitorován společností Cypress, aby bylo zajištěno, že poskytuje ucelenou sadu řešení založených na integrovaných integrovaných obvodech bezdrátové sítě Cypress. OEM mohou tento ekosystém využít k rychlejšímu uvedení na trh s novými produkty IoT, s menším rizikem a nejistotou ohledně časových harmonogramů vývoje a výkonu produktu, přičemž se nadále soustředí na základní aplikaci, ve které mají odborné znalosti.Díky založení nových návrhů IoT na platformě WICED si malé a střední podniky mohou být jisti, že dosáhnou interoperability s obrovskou instalovanou základnou směrovačů, počítačů, smartphonů a chytrých zařízení, které již byly postaveny na stejném plošina.O autorovi

Mike Fortner je regionální marketingový manažer, Cypress Semiconductor